CN221127182U - 一种角度无级调节的光伏支架系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种角度无级调节的光伏支架系统，包括固定支架和安装有光伏组件的可调支架，可调支架与固定支架铰接，所述可调支架上设有齿圈，所述固定支架上设有与齿圈啮合的齿轮，齿轮驱动齿圈转动来实现可调支架及光伏组件的角度调节，所述齿圈设有无级锁紧部，所述无级锁紧部与固定支架之间设有无级锁紧件，所述无级锁紧部沿齿圈的圆周方向延伸，从而在齿圈转动到任意角度时与无级锁紧件配合，实现齿圈锁紧固定。本实用新型首先可以实现任意角度的无级调节，其次采用齿圈而非常规的齿轮与齿轮啮合方式，一方面齿圈可以做的较大，实现大范围精确角度调节，另一方面，可以节省材料，减轻重量，降低成本。

Description

一种角度无级调节的光伏支架系统

【技术领域】

本实用新型属于光伏技术领域，具体涉及一种光伏支架系统。

【背景技术】

传统的光伏支架一般采用固定角度安装，特别是在户用光伏领域，安装后支架夹角固定，不能随着太阳转动。当太阳能发电板垂直朝向太阳时，光伏发电效率最高。

现有技术公开了齿轮传动调节光伏组件角度的装置，例如申请公布号为CN116566292A的中国发明专利申请，公开了一种高度可调的太阳能光伏支架，包括底板，所述底板顶部固定连接有升降机构，所述升降机构顶部固定连接有承重板，所述承重板顶部固定连接有固定支架，所述固定支架内侧固定连接有调节机构，所述调节机构固定连接有清理机构，所述升降机构包括空心板，所述空心板固定连接于底板顶部，所述空心板内部滑动连接有限位板，所述限位板顶部固定连接有齿条杆，所述齿条杆顶部固定连接有连接板，所述连接板固定连接于承重板底部，所述齿条杆正面啮合有第一齿轮，所述第一齿轮内部固定连接有转轴。上述结构，第二电机能够带动蜗杆转动，使蜗杆能够带动蜗轮转动，使蜗轮通过联动杆能够带动第二齿轮转动，使第二齿轮能够通过弧形齿条带动转动板进行转动，使转动板能够对光伏板的倾斜角度进行调节，蜗轮跟蜗杆具有自锁效果，使调节后的转动板不易转动。由于光伏组件整体重量较大，单纯依靠蜗轮跟蜗杆的自锁结构实现可靠自锁，对蜗轮跟蜗杆的材料使用要求较高，造成成本较高。

【实用新型内容】

针对现有技术中的不足，本实用新型提供了一种角度无级调节的光伏支架系统，通过简单和低成本的方式实现角度调节和角度调节后稳定可靠的锁定。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种角度无级调节的光伏支架系统，包括固定支架和安装有光伏组件的可调支架，可调支架与固定支架铰接，所述可调支架上设有齿圈，所述固定支架上设有与齿圈啮合的齿轮，齿轮驱动齿圈转动来实现可调支架及光伏组件的角度调节，所述齿圈设有无级锁紧部，所述无级锁紧部与固定支架之间设有无级锁紧件，所述无级锁紧部沿齿圈的圆周方向延伸，从而在齿圈转动到任意角度时与无级锁紧件配合，实现齿圈锁紧固定。

作为优选，所述齿圈包括弧形调节撑和设于弧形调节撑外圈的齿面。

作为优选，所述无级锁紧件为锁紧螺栓，所述齿圈设有沿圆周方向延伸的锁紧槽，所述锁紧螺栓与锁紧槽锁紧配合。

作为优选，所述锁紧槽为矩形槽，且矩形槽口部宽度两侧设有与锁紧螺栓锁紧配合的限位凸边。

作为优选，所述锁紧螺栓设有螺母和带螺帽的螺杆，所述螺帽设于锁紧槽内并与限位凸边锁紧，所述螺杆穿过固定支架上通孔并与螺母连接。

作为优选，所述齿圈的内侧设有限位转轮，所述齿圈的内圈设有径向限位面，所述限位转轮与径向限位面滚动配合且在齿轮固定时与齿轮配合限制齿圈径向运动。

作为优选，所述齿轮在齿圈固定时连接有将齿轮固定的固定插销。

作为优选，所述齿轮连接有驱动手柄。

作为优选，所述固定支架包括两根立柱和与两根立柱成三角形布置的三角架，所述可调支架的横向两侧对应与两根立柱顶部铰接，所述齿轮设于三角架上部。

作为优选，所述可调支架包括斜梁和与斜梁垂直交叉固定的横梁，所述光伏组件固定于横梁，所述齿圈设于可调支架横向中间位置。

本实用新型采用上述技术方案，具有如下有益效果：

1、采用齿圈与齿轮啮合的方式，齿轮驱动齿圈转动来实现可调支架及光伏组件的角度调节，齿圈设有无级锁紧部，无级锁紧部沿齿圈的圆周方向延伸，从而在齿圈转动到任意角度时与无级锁紧件配合，实现齿圈锁紧固定。这样，在角度调节完成后可使可调光伏支架固定在特定角度，可以实现太阳能板始终正面朝向太阳，使发电效率最大化。

与现有技术相比，首先可以实现任意角度的无级调节，其次采用齿圈而非常规的齿轮与齿轮啮合方式，一方面齿圈可以做的较大，实现大范围角度精准调节，另一方面，可以节省材料，减轻重量，降低成本。

与现有技术相比，由于采用齿圈上的无级锁紧部与无级锁紧件配合，实现齿圈锁紧固定，锁紧结构简单，成本较低，且可以实现角度调节后稳定可靠的锁定。

2、齿圈包括弧形调节撑和设于弧形调节撑外圈的齿面，即根据实际需求无需设置整圈齿圈，可以减少齿圈所占空间，并且同时可以节省材料，减轻重量，降低成本。

3、由于无级锁紧件为锁紧螺栓，无级锁紧部为锁紧槽，这样锁紧螺栓位置在固定支架上可以固定，放松锁紧螺栓，齿圈转动到任意角度时，再将锁紧螺栓与锁紧槽锁紧配合，实现齿圈锁紧固定。锁紧槽同时具有减少材料，降低重量的作用，一举两得。锁紧螺栓可以采用标准件，成本较低，且锁紧可靠。

4、由于锁紧槽为矩形槽，且矩形槽的口部在相对两侧设有与锁紧螺栓锁紧配合的限位凸边，锁紧螺栓的螺帽设于锁紧槽内，拧松螺母，放松锁紧螺栓，螺帽与锁紧槽滑动配合，齿圈转动到任意角度时，再拧紧螺母，将锁紧螺栓锁紧，使螺帽与限位凸边锁紧配合。由于螺母位于固定支架外侧，方便对螺母进行调节。

另外，锁紧槽类似于加强筋的作用，加强弧形调节撑截面内的抗变形能力与强度。

锁紧槽宽度寸略大于螺帽的对边距离，但小于螺帽对角距离。螺帽从端部插入锁紧槽内即被限制转动，只需转动螺母就可与其他结构件紧固，操作简单方便。

锁紧槽沿弧形调节撑延伸方向为通长设置，锁紧螺栓可以沿着锁紧槽调节到弧形调节撑的任何位置进行固定，从而实现角度无级调节的功能。

5、限位转轮在齿圈的内侧与齿圈的径向限位面形成滚动配合，限位转轮的作用在于限制弧形调节撑向圆心方向变形或移动，这样，首先可以防止弧形调节撑与齿轮的齿牙出现脱齿现；其次与齿轮配合形成一个作用于弧形调节撑的固定点，在齿轮固定不动的情况下，弧形调节撑的运动也被限制。当然，由于限位转轮与径向限位面滚动配合，不影响齿圈的正常转动。

6、在齿圈转动到任意角度并由锁紧螺栓锁紧的同时，将固定插销插入齿轮，从而实现了齿圈的双重锁定，锁定更加可靠。

7、齿轮连接有驱动手柄。通过转动驱动手柄带动驱动齿轮转动，驱动齿轮的转动带动弧形调节撑转动，从而实现光伏支架系统角度的无级调节。

8、固定支架包括两根立柱和与两根立柱成三角形布置的三角架，其中可调支架的横向两侧对应与两根立柱顶部铰接，齿轮设于三角架上部。立柱与三角架可以通过螺栓等方式与平台(地面/屋顶)固定，从而形成三角支撑结构，由于整个固定支架与平台形成三个固定点，使结构更加稳固，在风雪荷载作用下使光伏系统更稳固，不易倾倒。

9、可调支架采用常规的斜梁和横梁组合结构，将齿圈设于可调支架横向中间位置，这样在齿轮驱动齿圈转动过程中，齿圈横向两侧受力较为均衡，从而使整个可调支架较为平稳的实现角度无级调节。

本实用新型的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

【附图说明】

下面结合附图对实用新型做进一步的说明：

图1为实施例中一种角度无级调节的光伏支架系统的结构示意图；

图2为角度调节机构处的结构示意图；

图3为角度调节机构的节点1示意图；

图4为角度调节机构的节点2示意图；

附图标记：光伏组件100，可调支架1，斜梁11，横梁12，齿圈13，弧形调节撑131，齿面132，锁紧槽133，径向限位面134，锁紧螺栓14，螺帽141，螺母142，平台200，固定支架2，立柱21，三角架22，齿轮23，限位转轮24，驱动手柄25，固定插销26。

【具体实施方式】

下面结合本实用新型实施例的附图对本实用新型实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

本领域技术人员可以理解的是，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。

在本实用新型使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。例如下述的“上”、“下”、“前”、“后”等指示方位或位置关系的词语仅基于附图所示的方位或位置关系，仅为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置/元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参照图1至图4所示，本实施例提供了一种角度无级调节的光伏支架系统，包括固定支架2和安装有光伏组件100的可调支架1，可调支架1与固定支架2铰接。并且在可调支架1与固定支架2之间用于调节可调支架1及光伏组件100角度的角度调节机构。

与现有技术中的角度调节机构相比，本实施例中，采用齿轮与齿圈配合的调节结构。其中，所述可调支架1上设有齿圈13，所述固定支架2上设有与齿圈13啮合的齿轮23，并且通常将齿圈的直径设计为远大于齿轮的直径，至少两倍以上，齿轮驱动齿圈转动来实现可调支架及光伏组件的角度调节。所述齿圈13设有无级锁紧部，所述无级锁紧部与固定支架2之间设有无级锁紧件，所述无级锁紧部沿齿圈的圆周方向延伸，从而在齿圈转动到任意角度时与无级锁紧件配合，实现齿圈锁紧固定。

本实施例的技术方案，采用齿圈与齿轮啮合的方式，齿轮驱动齿圈转动来实现可调支架及光伏组件的角度调节，齿圈设有无级锁紧部，无级锁紧部沿齿圈的圆周方向延伸，从而在齿圈转动到任意角度时与无级锁紧件配合，实现齿圈锁紧固定。这样，在角度调节完成后可使可调光伏支架固定在特定角度，可以实现太阳能板始终正面朝向太阳，使发电效率最大化。

上述技术方案，首先可以实现任意角度的无级调节；其次，一般设计为齿圈的直径大于齿轮的直径，并且是远远大于齿轮的直径，驱动齿轮转动一个较小的角度，即可带动齿圈转动一个相对较大的角度，方便大范围调节角度，并且提高调节效率。

采用齿圈而非常规的齿轮与齿轮啮合方式，一方面齿圈可以做的较大，实现大范围角度调节，另一方面，可以节省材料，减轻重量，降低成本。

与现有技术相比，由于采用齿圈上的无级锁紧部与无级锁紧件配合，实现齿圈锁紧固定，锁紧结构简单，成本较低，且可以实现角度调节后稳定可靠的锁定。

在一个实施方式中，所述齿圈13包括弧形调节撑131和设于弧形调节撑外圈的齿面132。即根据实际需求无需设置整圈齿圈，可以减少齿圈所占空间，并且同时可以节省材料，减轻重量，降低成本。当然，齿圈13也可以为整圈结构，也可以缩小其直径。

如图3和图4所示，在一个实施方式中，所述无级锁紧件为锁紧螺栓14，所述齿圈13设有沿圆周方向延伸的锁紧槽133，所述锁紧螺栓14与锁紧槽133锁紧配合。这样锁紧螺栓位置在固定支架上可以固定，放松锁紧螺栓，齿圈转动到任意角度时，再将锁紧螺栓与锁紧槽锁紧配合，实现齿圈锁紧固定。

具体的，所述锁紧槽133为矩形槽，且矩形槽的口部在相对两侧设有与锁紧螺栓锁紧配合的限位凸边(也称T形槽)。所述锁紧螺栓14设有螺母和带螺帽141的螺杆，所述螺帽141设于锁紧槽133内并与限位凸边锁紧，所述螺杆穿过固定支架并与螺母142连接。拧松螺母，放松锁紧螺栓，螺帽与锁紧槽滑动配合，齿圈转动到任意角度时，再拧紧螺母，将锁紧螺栓锁紧，使螺帽与限位凸边锁紧配合。由于螺母位于固定支架外侧，方便对螺母进行调节。另外，锁紧槽类似于加强筋的作用，加强弧形调节撑截面内的抗变形能力与强度。锁紧槽宽度寸略大于螺帽的对边距离，但小于螺帽对角距离。螺帽从端部插入锁紧槽内即被限制转动，只需转动螺母就可与其他结构件紧固，施工简单方便。锁紧槽沿弧形调节撑延伸方向为通长设置，锁紧螺栓可以沿着锁紧槽调节到弧形调节撑的任何位置进行固定，从而实现角度无级调节的功能。

如图2所示，在另外一个实施方式中，所述齿圈13的内侧设有限位转轮24，所述齿圈的内圈设有径向限位面134，所述限位转轮24与径向限位面134滚动配合且在齿轮固定时与齿轮配合限制齿圈径向运动。限位转轮的作用在于限制弧形调节撑向圆心方向变形或移动，这样，首先可以防止弧形调节撑与齿轮的齿牙出现脱齿现；其次与齿轮配合形成一个作用于弧形调节撑的固定点，在齿轮固定不动的情况下，弧形调节撑的运动也被限制。当然，由于限位转轮与径向限位面滚动配合，不影响齿圈的正常转动。

本实施例中，齿轮23为完整的圆柱齿轮，可以理解的是，齿轮23也可以为扇形齿轮或者其他形式的齿轮。

进一步的，所述齿轮23在齿圈13固定时连接有将齿轮固定的固定插销26。在齿圈转动到任意角度并由锁紧螺栓锁紧的同时，将固定插销插入齿轮以及固定支架上，从而实现了齿圈的双重锁定，锁定更加可靠。

为了方便转动齿轮，所述齿轮23连接有驱动手柄25。通过转动驱动手柄25带动齿轮23转动，齿轮的转动带动弧形调节撑转动，从而实现光伏支架系统角度的无级调节。

本实施例中，所述固定支架2为分体式结构，具体包括两根立柱21和与两根立柱成三角形布置的三角架22，两根立柱21在前，三角架22在后。所述可调支架的横向两侧对应与两根立柱顶部铰接，立柱21上设有通孔，供锁紧螺栓穿过，所述齿轮23设于三角架上部。立柱与三角架可以通过螺栓等方式与平台200(地面/屋顶)固定，从而形成三角支撑结构，由于整个固定支架与平台形成三个固定点，使结构更加稳固，在风雪荷载作用下使光伏系统更稳固，不易倾倒。

可以理解的是，固定支架2也可以设计为一整体式结构，同时对应设置上述的两根立柱和三角架或者其他类似结构。

参考现有技术，所述可调支架1包括斜梁11和与斜梁垂直交叉固定的横梁12，所述光伏组件100固定于横梁12上，所述齿圈13设于可调支架横向中间位置，弧形调节撑的弧向两端与斜梁可以采用螺栓固定。可调支架采用常规的斜梁和横梁组合结构，将齿圈设于可调支架横向中间位置，这样在齿轮驱动齿圈转动过程中，齿圈横向两侧受力较为均衡，从而使整个可调支架较为平稳的实现角度无级调节。

以上所述，仅为实用新型的具体实施方式，但实用新型的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白实用新型包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离实用新型的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (10)

1.一种角度无级调节的光伏支架系统，包括固定支架和安装有光伏组件的可调支架，可调支架与固定支架铰接，其特征在于，所述可调支架上设有齿圈，所述固定支架上设有与齿圈啮合的齿轮，齿轮驱动齿圈转动来实现可调支架及光伏组件的角度调节，所述齿圈设有无级锁紧部，所述无级锁紧部与固定支架之间设有无级锁紧件，所述无级锁紧部沿齿圈的圆周方向延伸，从而在齿圈转动到任意角度时与无级锁紧件配合，实现齿圈锁紧固定。

2.根据权利要求1所述的一种角度无级调节的光伏支架系统，其特征在于，所述齿圈包括弧形调节撑和设于弧形调节撑外圈的齿面。

3.根据权利要求1所述的一种角度无级调节的光伏支架系统，其特征在于，所述无级锁紧件为锁紧螺栓，所述齿圈设有沿圆周方向延伸的锁紧槽，所述锁紧螺栓与锁紧槽锁紧配合。

4.根据权利要求3所述的一种角度无级调节的光伏支架系统，其特征在于，所述锁紧槽为矩形槽，且矩形槽口部宽度两侧设有与锁紧螺栓锁紧配合的限位凸边。

5.根据权利要求4所述的一种角度无级调节的光伏支架系统，其特征在于，所述锁紧螺栓设有螺母和带螺帽的螺杆，所述螺帽设于锁紧槽内并与限位凸边锁紧，所述螺杆穿过固定支架上通孔并与螺母连接。

6.根据权利要求1所述的一种角度无级调节的光伏支架系统，其特征在于，所述齿圈的内侧设有限位转轮，所述齿圈的内圈设有径向限位面，所述限位转轮与径向限位面滚动配合且在齿轮固定时与齿轮配合限制齿圈径向运动。

7.根据权利要求1所述的一种角度无级调节的光伏支架系统，其特征在于，所述齿轮在齿圈固定时连接有将齿轮固定的固定插销。

8.根据权利要求1所述的一种角度无级调节的光伏支架系统，其特征在于，所述齿轮连接有驱动手柄。

9.根据权利要求1所述的一种角度无级调节的光伏支架系统，其特征在于，所述固定支架包括两根立柱和与两根立柱成三角形布置的三角架，所述可调支架的横向两侧对应与两根立柱顶部铰接，所述齿轮设于三角架上部。

10.根据权利要求1所述的一种角度无级调节的光伏支架系统，其特征在于，所述可调支架包括斜梁和与斜梁垂直交叉固定的横梁，所述光伏组件固定于横梁，所述齿圈设于可调支架横向中间位置。